Osmanlılar devrinde 14. ve 15. yüzyıl boyunca teknik ve motif bakımından Selçuklu halı sanatının prensiplerine uyuldu. Erken dönem Osmanlı halılarının örnekleri Avrupalı ressamların tablolarında sıklıkla tasvir edilmiştir. 1451’den başlayarak önce İtalyan ressamların tablolarında görülen Türk halıları, 16. yy. sonlarına kadar Hollandalı ve Alman ressamların tablolarında resmedilmiştir. Bu dönemin halılara literatüre Alman ressam Hans Holbein'in adından yola çıkarak "Holbein halıları" olarak geçti. Hayvan figürlü halıların 15. yy. sonuna doğru Avrupalı ressamların tablolarından kaybolarak yerini geometrik desenli halılara bıraktığı görülmüştüür.
16. yüzyılda Türk halıları altın çağına erişti. Saray ve camilerin ihtiyaçlarını karşılamak için çok miktarda halı dokundu ve Osmanlı mimari sanatının izleri halılarda görüldü. Bu dönemde iki tür halı dokunmaktaydı: Saray halıları ve Uşak halıları.
Saray halıları, Osmanlı sarayında sanatkarlar tarafından dokunan halılarıdır. Bu halılar Anadolu halılarından farklı olarak "sine "denilen İran düğümü ile dokunmuştur. Saray halılarının renk ve desenlerinde başlangıçta İran etkileri hakimken zamanla Anadolu'ya özgü bir karakter kazanmıştır. Lale, sümbül, karanfil ve nar çiçekleri gibi bu devirde Osmanlı sanatının ana teması olan natüralist desenler halılarda da kendini göstermiştir.
Klasik Osmanlı devrinde dokunan ikinci tür halı ise Uşak halılarıdır. Osmanlı sarayına serilmek ve yabancı ülkelere hediye olarak verilmek üzere Manisa ve bu şehrin yakınındaki Uşak'a ısmarlama yolu ile halı dokunmaya başlanmış ve saray sanatkarları tarafından çizilen halı modelleri Uşak'a gönderilip burada saray adına imal ettirilmiştir. Uşak halıları, İzmir limanı vasıtasıyla Avrupa'ya sevk edildiklerinden Avrupa'da "İzmir halısı" olarak tanındı.
Uşak halıları Madalyonlu (sofra) Uşak Halıları ve Yıldızlı Uşak Halıları" adıyla iki gruba ayrılırlar. Tebriz halılarında görülen madalyon şeması 1514'te Tebriz'in Türkler tarafından fethinden sonra Türk halısına girdi. Yıldızlı Uşak Halıları sekiz kollu yıldız şekilli küçük bir göbek (sofra) ve bu göbeğin (sofra) altında ve üzerinde yıldıza benzeyen şekiller içerir. 17. yüzyılda "beyaz zeminli veya post zeminli Uşak Halıları" diye adlandırılan yeni bir halı grubu daha ortaya çıktı.Ayrıca 17. yüzyılda Uşak civarında dokunup Transilvanya'ya (Osmanlı devrinde Macaristan'a, günümüzde Romanya'ya bağlı) ihraç edilen halılar Transilvanya (veya Erdel) halıları olarak tanınıdı. Bu halılar günümüzde Macaristan müzelerinde bulunur.
17. yüzyılda Uşak halıları ününü kaybetmeye başladığı zamanlarda Batı Anadolu bölgesinde Gördes, Kula, Bergama ve Milas; İç Anadolu Bölgesi'nde de Konya-Ladik, Kırşehir ve Mucur halıları ün kazandı.Bu yörelerde dokunan halılar 18. ve 19. yüzyılda giderek artan oranlarda Avrupa'ya ihraç edilmiş, 19. yüzyıl sonu ve 20. yüzyıl başlarında Osmanlı ekonomisine büyük katkı sağlamıştır. İngilizler 19. yüzyılın ilk yarısında halı ticareti ile uğraşmak amacı ile Anadolu'da ticarethaneler kurdular. 1880'li yılların ortalarına gelindiğinde Batı Anadolu ticari halıcılığı altı büyük ticarethanenin tekeline girdi. Avrupa zevkine göre hazırlanmış desenler dokutulup İzmir halısı adıyla ihraç edildi. 19. yüzyıl sonuna kadar yün malzeme ile dokunmuşken pamuk ipliği kullanılmaya, zamanla bitkisel boyalar yerine sentetik boyalar kullanılmaya başlandı.